- 等差数列
- 共11217题
已知为等差数列,
,其前n项和为
,若
,
(1)求数列的通项;(2)求
的最小值,并求出相应的
值.
正确答案
(1),(2)
,
.
试题分析:(1)求等差数列通项,通法是待定系数法. 由及
解得
,代入等差数列通项公式得:
,(2)研究等差数列前n项和最值,有两个思路,一是从
的表达式,即二次函数研究;二是从数列项的正负研究. 因为由题意得:,当
时
,所以当
时,
最小,因此
达到最小值的n等于6.
试题解析:(1)由及
得
,解得
所以
(2)令,即
得
。又
为正整数,
所以当时
。
所以当时,
最小。
的最小值为
或者先求出的表达式,再求它的最小值。
已知数列的通项公式为
,数列
的通项公式为
,
设若在数列
中,
对任意
恒成立,则实数
的取值范围是 .
正确答案
试题分析:数列是取
和
中的最大值,据题意
是数列
的最小项,由于函数
是减函数,函数
是增函数,所以
或
,即
或
,解得
或
,所以
.
对于项数为的有穷数列数集
,记
,即
为
、
、
、
中的最大值,并称数列
是
的控制数列.如
、
、
、
、
的控制数列是
、
、
、
、
.
(1)若各项均为正整数的数列的控制数列为
、
、
、
、
,写出所有的
;
(2)设是
的控制数列,满足
(
为常数,
、
、
、
).求证:
.
正确答案
(1)详见解析;(2)详见解析.
试题分析:(1)根据新数列的定义写出符合条件的数列;(2)根据数列
的定义得到
,再结合
得到
,将两个等式作差得
,结合
证明
.
试题解析:(Ⅰ)数列为:
、
、
、
、
;
、
、
、
、
;
、
、
、
、
;
、
、
、
、
;
、
、
、
、
;
(2)因为,
,所以
.
因为,
,
所以,即
,
因此,.
若数列{an}满足an+1=an+an+2(n∈N*),则称数列{an}为“凸数列”.
(1)设数列{an}为“凸数列”,若a1=1,a2=-2,试写出该数列的前6项,并求出前6项之和;
(2)在“凸数列”{an}中,求证:an+3=-an,n∈N*;
(3)设a1=a,a2=b,若数列{an}为“凸数列”,求数列前2011项和S2011.
正确答案
(1)S6=0(2)见解析(3)a
(1)解:a1=1,a2=-2,a3=-3,a4=-1,a5=2,a6=3,故S6=0.
(2)证明:由条件得所以an+3=-an.
(3)解:由(2)的结论得an+6=-an+3=an,即an+6=an.
a1=a,a2=b,a3=b-a,a4=-a,a5=-b,a6=a-b,∴S6=0.
由(2)得S6n+k=Sk,n∈N*,k=1,…,6,
故S2011=S335×6+1=a1=a.
已知an=n×0.8n(n∈N*).
(1)判断数列{an}的单调性;
(2)是否存在最小正整数k,使得数列{an}中的任意一项均小于k?请说明理由.
正确答案
(1)a1,a2,a3,a4单调递增,a4=a5,而a5,a6,…单调递减(2)k=2
(1)∵an+1-an=×0.8n(n∈N*),∴n<4时,an<an+1;n=4时,a4=a5;
n>时,an>an+1.
即a1,a2,a3,a4单调递增,a4=a5,而a5,a6,…单调递减.
(2)由(1)知,数列{an}的第4项与第5项相等且最大,最大项是.
故存在最小的正整数k=2,使得数列{an}中的任意一项均小于k.
已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn+an+ n-1=2(n∈N*),设cn=2nan.
(1)求证:数列{cn}是等差数列,并求数列{an}的通项公式.
(2)按以下规律构造数列{bn},具体方法如下:
b1=c1,b2=c2+c3,b3=c4+c5+c6+c7,…,第n项bn由相应的{cn}中2n-1项的和组成,求数列{bn}的通项bn.
正确答案
(1) (2)
(1)证明:在Sn+an+ n-1=2①中,令n=1,得S1+a1+1=2,∴a1=
当n≥2时,Sn-1+an-1+ n-2=2,②
①-②得an+an-an-1- n-1=0(n≥2),
∴2an-an-1=,∴2nan-2n-1an-1=1.
又cn=2nan,∴cn-cn-1=1(n≥2).
又c1=2a1=1,所以,数列{cn}是等差数列.
于是cn=1+(n-1)×1=n,又∵cn=2nan,∴an=.
(2)解:由题意得
bn=c2n-1+c2n-1+1+c2n-1+2+…+c2n-1=2n-1+(2n-1+1)+(2n-1+2)+…+(2n-1),而2n-1,2n-1+1,2n-1+2,…,2n-1是首项为2n-1,公差为1的等差数列,且共有2n-1项,所以,bn==
=
已知数列的前
项和为
,数列
满足:
。
(1)求数列的通项公式
;
(2)求数列的通项公式
;(3)若
,求数列
的前
项和
.
正确答案
(1);(2)
;(3)
.
试题分析:(1)已知前项和公式
求
,则
.用此公式即可得通项公式
;
(2)根据递推公式的特征,可用叠加法求;(3)由(1)(2)及题意得,
由等差数列与等比数列的积或商构成的新数列,求和时用错位相消法.本题中要注意,首项要单独考虑.
试题解析:(1),
,
2分
当时,
4分
(2)
以上各式相加得,
又故
8分
(3)由题意得,
当时,
两式相减得,
又,符合上式,
12分
设数列的前
项和
满足
,其中
.
⑴若,求
及
;
⑵若,求证:
,并给出等号成立的充要条件.
正确答案
(1),
;(2)当且仅当
或
时等号成立.
试题分析:(1)已知 与
的关系式求出首项和通项,通常都是取特值和写一个递推式相减即可.(2)由(1)得到
,分析第1,2项可得后要证的问题等价于
本题是通过利用对称项
的关系来证明的,该对称项是通过对
的范围的讨论得到的. 通过累加后得到
,然后不等式的两边同时加上
即可得到答案.
试题解析:⑴ ………①,
当时代入①,得
,解得
;
由①得,两式相减得
(
),故
,故
为公比为2的等比数列,
故(对
也满足);
⑵当或
时,显然
,等号成立.
设,
且
,由(1)知,
,
,所以要证的不等式化为:
即证:
当时,上面不等式的等号成立.
当时,
与
,(
)同为负;
当时,
与
,(
)同为正;
因此当且
时,总有 (
)(
)>0,即
,(
).
上面不等式对从1到
求和得,
;
由此得 ;
综上,当且
时,有
,当且仅当
或
时等号成立.
已知定义在R上的函数和数列
满足下列条件:
,
,其中a为常数,k为非零常数.
(Ⅰ)令,证明数列
是等比数列;
(Ⅱ)求数列的通项公式;
(Ⅲ)当时,求
.
正确答案
(Ⅰ)证明:见解析;
(Ⅱ)数列的通项公式为
,
(Ⅲ)当时,
本题考查数列的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答.
(1)由题意知an=f(an-1),f(an)-f(an-1)=k(an-an-1)(n=2,3,4,),得an+1-an=f(an)-f(an-1)=k(an-an-1)(n=2,3,4,),由此可知an-an-1=k(an-an-1),(n=2,3,4,),得k=1.
(2)由b1=a2-a1≠0,知b2=a3-a2=f(a2)-f(a1)=k(a2-a1)≠0.因此bn=an+1-an=f(an)-f(an-1)=k(an-an-1)═kn-1(a2-a1)≠0,由此可知数列{bn}是一个公比为k的等比数列.
(3){an}是等比数列的充要条件是f(x)=kx(k≠1);先进行充分性证明:若f(x)=kx(k≠1),则{an}是等比数列.再进行必要性证明:若{an}是等比数列,f(x)=kx(k≠1).
(Ⅰ)证明:由,可得
.由数学归纳法可证
.
由题设条件,当时
因此,数列是一个公比为k的等比数列.
(Ⅱ)解:由(1)知,
当时,
当时,
.
而
所以,当时,
.上式对
也成立. 所以,数列
的通项公式为
. 当
时
。上式对
也成立,所以,数列
的通项公式为
,
(Ⅲ)解:当时,
已知数列中,
,设
.
(Ⅰ)试写出数列的前三项;
(Ⅱ)求证:数列是等比数列,并求数列
的通项公式
;
(Ⅲ)设的前
项和为
,
求证:.
正确答案
显然,因此数列
是以
为首项,以2为公比的等比数列,即
. …………………………7分
解得. …………………………8分
(Ⅲ)因为
,
所以 …11分
又(当且仅当
时取等号),
故 …………………………14分
略
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